Question

【題目】新型儲(chǔ)氫材料是開(kāi)發(fā)利用氫能的重要研究方向.

(1)Ti(BH4)3是一種儲(chǔ)氫材料，可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得.

①基態(tài)Cl原子中，電子占據(jù)的最高電子層符號(hào)為__________，該電子層具有的原子軌道數(shù)為______.

②LiBH4由Li＋和BH構(gòu)成，BH的立體構(gòu)型是______，B原子的雜化軌道類型是_______.

③Li、B元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>_______________________.

(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料.

①LiH中，離子半徑：Li＋________H－(填“＞”“＝”或“＜”).

②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物. M的部分電離能如下表所示：

I1/kJ·mol－1	I2/kJ·mol－1	I3/kJ·mol－1	I4/kJ·mol－1	I5/kJ·mol－1
738	1 451	7 733	10 540	13 630

M是________族元素.

(3)NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)，已知NaH晶體的晶胞參數(shù)a＝488 pm，Na＋半徑為102 pm，H－的半徑為142pm，NaH的理論密度是________g·cm－3.(僅寫(xiě)表達(dá)式,不計(jì)算)

Answer 1

【答案】M 9 正四面體 sp3 Li＜B ＜ ⅡA ÷(488×10－10 cm)3

【解析】

（1）①基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5，電子占據(jù)的最高電子層為第3層，符號(hào)為M，s軌道1個(gè)，p軌道3個(gè)，同時(shí)M層有3d軌道，d軌道有5個(gè)，合計(jì)9個(gè)。

②BH4-中，B的軌道雜化數(shù)目為4+(3+11×4)/2=4，B采取sp3雜化，為正四面體構(gòu)型。

③一般而言，同周期越往右電負(fù)性越強(qiáng)，同主族越往上電負(fù)性越強(qiáng)，因而Li<B。

（2）①離子半徑判斷原則首先判斷電子層數(shù)，“層多徑大”，其次，當(dāng)電子層數(shù)一樣，原子核核電荷數(shù)越大，半徑越小，因而，易知Li+和H-的電子層數(shù)一樣，但H的核電荷數(shù)較小，因而Li＋小于H－。

②第二電離能和第三電離能相差5倍多，說(shuō)明從電離第3個(gè)電子時(shí)，其結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，像稀有氣體的外層電子結(jié)構(gòu)，因而最外層為2個(gè)電子，又M是短周期元素，最外層電子數(shù)等于主族序數(shù)，說(shuō)明M是ⅡA族。

（3）NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)，說(shuō)明晶胞內(nèi)有4個(gè)Na+和4個(gè)H-，則晶胞內(nèi)原子總質(zhì)量m=g，V=a3=(488×10－10 cm)3，ρ=g÷(488×10－10 cm)3。